VALORIZATION OF AGRO-INDUSTRIAL WASTE IN SUSTAINABLE CERAMIC MATERIALS. TECHNICAL AND ENVIRONMENTAL ANALYSIS.

Abstract

Las regulaciones cada vez más estrictas sobre residuos, el agotamiento de los recursos no renovables y sus precios cada vez más altos, la creciente demanda de fuentes de energía renovables y químicos verdes, están empujando a los procesos de fabricación hacia una mayor sostenibilidad, para mejorar la rentabilidad y satisfacer la demanda de los clientes, es decir, economía circular. La valorización de los residuos agroindustriales es una de las áreas actuales de investigación que preocupan a una gran cantidad de investigadores en los últimos años como una alternativa potencial de eliminación de una amplia gama de residuos/sub-productos en vertederos. El vertido, la incineración y el compostaje son tecnologías comunes para la eliminación de desechos. Sin embargo, no son adecuadas para el tratamiento de residuos orgánicos debido a la liberación a la atmosfera de gas metano, olores desagradables, transformación del paisaje natural, alto consumo de energía y lentas reacciones cinéticas. De hecho, los esfuerzos de investigación se han orientado hacia técnicas capaces de descomponer la materia orgánica, sin generar ningún producto valioso. Por esa razón, investigaciones recientes se han centrado principalmente en su utilización como fuente de energía y en su valorización como insumos en otros procesos productivos (por ejemplo, agentes formadores de poros, fertilizantes, eliminación de herbicidas o adsorbente de sílice). Esta investigación se centra en los usos alternativos de diferentes minerales de arcillas locales a través de la valorización de residuos/sub-productos disponibles en la industria local, como sustitutos de recursos primarios para la elaboración de materiales sostenibles basados en arcilla como agregados ligeros de arcilla (LWAS) para capa de drenaje de techos verdes (LWASGR) y uso agrícola (LWASAP).

Increasingly tighter regulations regarding waste, the reduction of the non-renewable resources and its higher prices, the increasing demand for renewable energy sources and green chemicals, are pushing the manufacturing processes toward higher sustainability, to improve cost-effectiveness and meet customers demand, i.e., circular economy. Agro-industrial waste valorization is one of the current research areas that concerned a great deal of researchers over the past few years as a potential alternative of disposal for a wide range of waste/by-products in landfill sites. Landfill, incineration and composting are common technologies for waste disposal. However, they are not satisfactory treating organic waste due to the liberation of methane gas to the atmosphere, unpleasant odour, natural land transformation, high energy consumption and slow reaction kinetics. In fact, research efforts have also been oriented on techniques capable of decomposing organic matter, but, no valuable product can be generated. For that reason, recent research has focused on its utilization as energy source mostly, and recovery matter in alternative uses (e.g., pore forming agents, fertilizer, herbicide removal, silica adsorbent). This research is focused on the alternative uses of different local clay minerals through the valorization of waste/by-products available in the local agro-industry, as a replacement of primary resources to elaborate sustainable clay-based materials like lightweight aggregates (LWAS) for drainage layer in green roofing (LWASGR) and agronomic use (LWASAP).